DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、.孟德爾通過孟德爾通過豌豆實(shí)驗(yàn)證豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的明了生物的性狀是由性狀是由 控制?？刂?。染色體染色體摩爾根通過摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因位明：基因位于于 上。上。蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNADNA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組染色體主要組成成分：成成分： 。遺傳因子遺傳因子誰(shuí)是遺傳物質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì).問題探討問題探討20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由主要是由蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNA組成的。組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？遺傳物質(zhì)呢？1、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)必須

2、必須穩(wěn)定穩(wěn)定，要能，要能貯存大量的遺傳信貯存大量的遺傳信息息，可以，可以準(zhǔn)確地復(fù)制準(zhǔn)確地復(fù)制，傳遞給下一代傳遞給下一代等。等。2、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？有哪些？同位素標(biāo)記法、分離提純法等同位素標(biāo)記法、分離提純法等。 .一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(氨基酸氨基酸)多種多樣：多種多樣：排列順序排列順序 遺傳信息遺傳信息 20世紀(jì)世紀(jì)20年代：年代：蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì) 染色體染色體 DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：（結(jié)構(gòu)不清楚）：？ .DNA基本單位脫氧核苷酸基本單位脫氧核苷酸脫氧脫氧核糖核糖磷

3、酸磷酸堿基堿基20世紀(jì)世紀(jì)30年代：年代：.脫氧核苷酸的種類脫氧核苷酸的種類AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸20世紀(jì)世紀(jì)30年代：年代：DNA有重要作用有重要作用. 一一 、 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn) DNA是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)：直接證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)：直接證據(jù)實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：R型型 和和 S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌粗糙粗糙光滑光滑有有多糖多糖莢膜莢膜無(wú)多糖無(wú)多糖莢膜莢膜無(wú)毒無(wú)毒有毒有毒人肺炎人肺炎 小鼠敗血癥小鼠敗血癥.1.1.將將R R型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射

4、到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.2.將將S S型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二二) 肺炎雙球菌的肺炎雙球菌的體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.3.將將加熱殺死后的加熱殺死后的S S型細(xì)菌型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.4.將將R R型活細(xì)菌與加熱殺死后的型活細(xì)菌與加熱殺死后的S S型細(xì)菌混合型細(xì)菌混合后注射到后注射到 小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。.結(jié)論結(jié)論: : S S型細(xì)菌中含有一種型細(xì)菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”，能使能使R R型菌轉(zhuǎn)化為型菌轉(zhuǎn)化為S S型菌使小鼠致死型菌使小

5、鼠致死。.結(jié)論：結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。.( (三三) )艾弗里的艾弗里的體外體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) .疑問：疑問： 由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純，純度最高時(shí)也還有度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑。此，仍有人表示懷疑。 那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無(wú)可挑剔呢？那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無(wú)可挑剔呢？ 設(shè)法把設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)、和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)、直接觀察直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。和蛋白質(zhì)的作用。實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路.三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)三、噬菌體侵染細(xì)菌

6、的實(shí)驗(yàn).(一一)標(biāo)記噬菌體方法：標(biāo)記噬菌體方法：同位素示蹤同位素示蹤(標(biāo)記標(biāo)記)法法返回返回v標(biāo)記大腸桿菌標(biāo)記大腸桿菌大腸桿菌大腸桿菌 + 含含35s s的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含 35s的大腸桿菌的大腸桿菌大腸桿菌大腸桿菌 + 含含32p的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含32p的大腸桿菌的大腸桿菌v標(biāo)記標(biāo)記T2噬菌體噬菌體T2噬菌體噬菌體+含含35s的大腸桿菌的大腸桿菌 含含35sT2的噬菌體的噬菌體T2噬菌體噬菌體+含含32p的大腸桿菌的大腸桿菌 含含32pT2的噬菌體的噬菌體.(二二)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌攪拌離心攪拌離心觀察放射性的分布觀察放

7、射性的分布（一組用（一組用標(biāo)記標(biāo)記DNA，一組用，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì)).離心離心離心離心1 1、 為什么選擇為什么選擇3535S S和和3232P P作標(biāo)記而不選用其他的同位素作標(biāo)記而不選用其他的同位素? ? 2 2、 第一（二）組實(shí)驗(yàn)中為什么上清液的放射性第一（二）組實(shí)驗(yàn)中為什么上清液的放射性很高很高（低）（低），沉淀物的放射性，沉淀物的放射性很低（高）很低（高）？因?yàn)榱騼H存在于因?yàn)榱騼H存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于主要存在于 DNA的組分中。用的組分中。用14C和和18O等元素等元素是不可行的，因?yàn)槭遣豢尚械?，因?yàn)?T2噬菌體的蛋

8、白質(zhì)和噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子分子的組分中都含有這兩種元素。的組分中都含有這兩種元素。在第一組實(shí)驗(yàn)中，在第一組實(shí)驗(yàn)中，35S標(biāo)記的標(biāo)記的T2噬菌體與大腸桿菌混合培噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)后，養(yǎng)后，攪拌不充分?jǐn)嚢璨怀浞?，使吸附在大腸桿菌外被，使吸附在大腸桿菌外被35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，離心后噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，離心后進(jìn)入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性進(jìn)入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性 。在第二組實(shí)驗(yàn)中，在第二組實(shí)驗(yàn)中，32P標(biāo)記的噬菌體和大腸桿菌標(biāo)記的噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)的時(shí)間過長(zhǎng)的時(shí)間過長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放

9、出來，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液；經(jīng)離心后分布于上清液；混合培養(yǎng)的時(shí)間過短混合培養(yǎng)的時(shí)間過短，有一部，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性 。.第二組第二組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：第一組第一組 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)親代親代噬菌體噬菌體32P標(biāo)標(biāo)記記DNA35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)大腸桿大腸桿菌內(nèi)菌內(nèi)有有32P標(biāo)標(biāo)記記DNA無(wú)無(wú)35S標(biāo)標(biāo)記蛋白質(zhì)記蛋白質(zhì)子代子代噬菌體噬菌體DNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記外殼蛋白外殼蛋白質(zhì)無(wú)質(zhì)無(wú)35S實(shí)

10、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論DNA分分子是遺子是遺傳物質(zhì)傳物質(zhì).赫爾希和蔡斯赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入到細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的傳遞的。過親代的傳遞的。才是真才是真正的遺傳物質(zhì)。正的遺傳物質(zhì)。.三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 19521952返回返回.思考與討論思考與討論1.細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）個(gè)體個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)

11、改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快繁殖快。細(xì)菌細(xì)菌2030 min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。2、設(shè)法把設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用?；虻鞍踪|(zhì)的作用。3.艾弗里艾弗里采用的主要技術(shù)手段有采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。等。赫爾希赫爾希采用的主要技術(shù)

12、手段采用的主要技術(shù)手段有有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等。的提取和分離技術(shù)等。.RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 感染感染 不感染不感染 煙草花煙草花葉病毒葉病毒煙葉煙葉 煙葉煙葉 四、四、DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)（一）（一）RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證據(jù).具有細(xì)具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)胞結(jié)構(gòu)的生物的生物真核生物的遺傳物質(zhì)真核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)DNA 多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA絕大多絕大多數(shù)生物數(shù)生物的遺傳的遺傳物質(zhì)是物質(zhì)是DN

13、A（二）總結(jié)：（二）總結(jié)：DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)（既含DNA又含RNA）(噬菌體噬菌體)（煙草花葉病毒、煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒）病毒）.植物細(xì)胞中植物細(xì)胞中DNA的載體：的載體：染色體、葉綠染色體、葉綠 體、線粒體體、線粒體動(dòng)物細(xì)胞中動(dòng)物細(xì)胞中DNA的載體：的載體：染色體、線粒體染色體、線粒體所以說，所以說，染色體是染色體是DNA的主要載體的主要載體。五、五、DNA的分布的分布原核細(xì)胞和病毒沒有染色體。原核細(xì)胞和病毒沒有染色體。. 1.對(duì)遺傳物質(zhì)的最確切地描述是對(duì)遺傳物質(zhì)的最確切地描述是 （ ） A. 生物體內(nèi)由單核苷酸組成的一類物質(zhì)生物體內(nèi)由單核苷酸組成的一類物質(zhì)

14、B. 細(xì)胞內(nèi)核糖核酸和脫氧核糖核酸的總細(xì)胞內(nèi)核糖核酸和脫氧核糖核酸的總稱稱C. 能夠控制生物性狀遺傳的物質(zhì)能夠控制生物性狀遺傳的物質(zhì)D. 具有傳遞、表達(dá)和改變遺傳信息功能具有傳遞、表達(dá)和改變遺傳信息功能的物質(zhì)的物質(zhì)D.1.1.噬菌體外殼的合成場(chǎng)所是噬菌體外殼的合成場(chǎng)所是 A.A.細(xì)菌的核糖體細(xì)菌的核糖體 B.B.噬菌體的核糖體噬菌體的核糖體C.C.噬菌體的基體噬菌體的基體 D.D.細(xì)菌的擬核細(xì)菌的擬核2.2.噬菌體在繁殖過程中利用的原料是噬菌體在繁殖過程中利用的原料是A.A.自己的核苷酸和氨基酸自己的核苷酸和氨基酸B.B.自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸 C.C.細(xì)菌的核苷

15、酸和氨基酸細(xì)菌的核苷酸和氨基酸D.D.自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸.6.DNA6.DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指（）是主要的遺傳物質(zhì)是指（）A.A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體B.B.大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA DNA C.C.細(xì)胞里的細(xì)胞里的DNADNA大部分在染色體上大部分在染色體上D.D.染色體在遺傳上起主要作用染色體在遺傳上起主要作用7.7.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中, ,使使R R型活菌轉(zhuǎn)化型活菌轉(zhuǎn)化成成S S型活菌的轉(zhuǎn)化因子是：型活菌的轉(zhuǎn)化因子是：A.A.莢膜莢膜 B.B.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) C.C

16、.多糖多糖 D.SD.S型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNADNA. 2 2赫爾希通過赫爾希通過T T2 2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明證明DNADNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4 4個(gè)步驟：個(gè)步驟：培養(yǎng)噬菌體培養(yǎng)噬菌體( (侵染細(xì)菌侵染細(xì)菌) )，3535S S和和3232P P標(biāo)標(biāo)記噬菌體，放射性檢測(cè)，離心分離。記噬菌體，放射性檢測(cè)，離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)閷?shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)? () )A B C D.AB.B.35s31 P 32PDNA是遺傳物質(zhì).BDDCA.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將R R型活細(xì)菌與加熱后殺型活細(xì)菌與加熱后殺死的死

17、的S S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則此型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則此過程中小鼠體內(nèi)過程中小鼠體內(nèi)S S型、型、R R型細(xì)菌含量變化情況最可能是型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個(gè)選項(xiàng)下圖哪個(gè)選項(xiàng)( () ).課后練習(xí)課后練習(xí)基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題 1.（1）（）（）;(2)（）。）。 2.C。3.D。拓展題拓展題1.實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是桿菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是子代噬菌體是